JP2010531465A - 付着力が向上した光学シート、これを備えるフィルター、及びこれらのシートまたはフィルターを備える画像表示装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】光学シート、これを備えるフィルター、及び前記光学シートまたはフィルターを備える画像表示装置を提供する。
【解決手段】光学シートは、互いに離隔して配された複数個の溝部g210が形成されている透光部210と、溝部に充填されて光吸収物質を含む複数個の外光吸収部220とを備え、外光吸収部の表面及びこれに対応する透光部の表面は、それぞれ表面粗度SR220及び表面粗度SR210を有し、外光吸収部の表面粗度SR220が透光部の表面粗度SR210より大きいことを特徴とする。したがって、光学シート、これを備えるフィルター、及び前記光学シートまたはフィルターを備える画像表示装置は、付着力が向上して二重像形成及びモアレ現象を減少させ、明暗比を向上させ、高解像度を維持して電磁気波遮蔽効果を高めうる。
【選択図】図4
【解決手段】光学シートは、互いに離隔して配された複数個の溝部g210が形成されている透光部210と、溝部に充填されて光吸収物質を含む複数個の外光吸収部220とを備え、外光吸収部の表面及びこれに対応する透光部の表面は、それぞれ表面粗度SR220及び表面粗度SR210を有し、外光吸収部の表面粗度SR220が透光部の表面粗度SR210より大きいことを特徴とする。したがって、光学シート、これを備えるフィルター、及び前記光学シートまたはフィルターを備える画像表示装置は、付着力が向上して二重像形成及びモアレ現象を減少させ、明暗比を向上させ、高解像度を維持して電磁気波遮蔽効果を高めうる。
【選択図】図4
Description
本発明は、付着力が向上した光学シート、これを備えるフィルター、及び前記光学シートまたはフィルターを備える画像表示装置に係り、さらに詳細には、光学シートの付着力を向上させて層分離による二重像形成及び明暗比低下などの画質低下のない光学シート、これを備えるフィルター、及び前記光学シートまたはフィルターを備える画像表示装置に関する。
最近、多様な種類の画像表示装置が開発されて実用化されているが、このような画像表示装置は、例えば、液晶画像表示装置(LCD)、プラズマディスプレイパネル(PDP)、電界発光ディスプレイ(FED)、陰極管画像表示装置(CRT)、蛍光表示管、電界放射形ディスプレイパネルを含む。このような画像表示装置は、原則的に赤色、青色、緑色の三原色発光を具現することによって、カラー画像を表示する。
これらの画像表示装置は、画像を形成するパネルアセンブリと、前記パネルアセンブリから放出された電磁波、近赤外線、及び/またはオレンジ光を遮蔽して表面反射防止、色補正、及び/または解像度向上などの機能を有するフィルターを備える。このようなフィルターは、パネルアセンブリの前面部に装着されるために、透光性も同時に満たさねばならない。
また、画像表示装置において、外部が明るい条件、すなわち、明室条件では外部環境光がフィルターを通過してパネルアセンブリ内に流入されうる。この場合、パネルアセンブリ内で放出された入射光と外部からフィルターを通じて流入された外部環境光との重複が発生する。これにより、明室条件で、明暗比(contrast ratio)が低下して画像表示装置の画面表示能が劣る問題点がある。特許文献1(特開2005−338270号公報)は、このような問題点を解決するための視野角制御シートを開示している。すなわち、前記視野角制御シートは、透明な透光部に楔状の黒色光吸収物質を含む外光吸収部が所定の間隔で配列された構造を有し、外光吸収部を透光部よりも屈折率の低い物質及び光吸収物質で形成することによって、外光吸収部に傾斜方向に入射する映像光源を全反射原理を利用して、観察者側にさらに効率よく到達させ、透過率を増加させる技術が開発されている。しかし、このような技術を適用した光学シートは、フィルター内の他の構成要素と接着剤層により付着される時、付着力弱化による層分離が発生しやすく、これによって分離された層への空気のような汚染物質が侵入して明暗比低下及び二重像形成などを誘発して、画像の質を劣化させる問題点を発生させる。
一方、このような画像表示装置は、駆動時に強い電磁波を発生し、このような電磁波は、人体に有害なだけでなく、周辺電子機器の誤作動を誘発するため、これを法定基準値以下に調節することが要求されている。このため、画像表示装置には、電磁波を遮蔽するフィルムが備えられる。このような電磁波遮蔽フィルムは、画像表示装置に単独で使われるよりは、反射防止フィルム、オレンジ光遮断フィルム、及び/または近赤外線遮断フィルムなどと共に、フィルムフィルターの形で使われることが一般的である。
ところで、30インチ以上の大型画像表示装置に使われる従来の電磁波遮蔽フィルムまたはこれを備えるフィルターには、製造工程が複雑で、高価な導電性遮蔽フィルムが要求されるか、1枚以上の追加フィルムを挿入して1枚の遮蔽フィルムのみでは発現しにくい遮蔽効果を補完せねばならない問題点がある。
前記問題点を解決するために本発明は、光学シートの付着力を向上させることを目的とする。
本発明の他の目的は、電磁波遮蔽能が複合化された光学シートを提供することである。
本発明のさらに他の目的は、明暗比を向上させ、二重像を減少させる光学シートを提供することである。
本発明のさらに他の目的は、モアレ現象を防止しうる光学シートを提供することである。
本発明のさらに他の目的は、前記光学シートを含むフィルターを提供することである。
本発明のさらに他の目的は、前記光学シートまたは前記フィルターを備えることによって、鮮明な画質を具現し、電磁波遮蔽効果及び解像度が向上し、モアレ現象が防止された画像表示装置を提供することである。
前記課題を解決するために本発明は、互いに離隔して配された複数個の溝部が形成されている透光部と、前記溝部にそれぞれ形成され、光吸収物質を含む複数個の外光吸収部と、を備え、前記外光吸収部の表面及びこれに対応する前記透光部の表面は、それぞれ表面粗度SR220及び表面粗度SR210とを有し、前記外光吸収部の表面粗度SR220が前記透光部の表面粗度SR210より大きい光学シートを提供する。
また前記のような課題を解決するために本発明は、互いに離隔して配された複数個の溝部が形成されている透光部と、前記溝部にそれぞれ形成され、光吸収物質を含む複数個の外光吸収部と、前記外光吸収部上の前記溝部の少なくとも一部に導電性物質が充填されて形成された電磁波遮蔽層と、を備え、前記電磁波遮蔽層の表面及びこれに対応する前記透光部の表面は、それぞれ表面粗度SR225及び表面粗度SR210を有し、前記電磁波遮蔽層の表面粗度SR225がこれに対応する前記透光部の表面の表面粗度SR210より大きい光学シートを提供する。
本発明の一具現例によれば、前記光学シートは、前記外光吸収部100体積%に対して前記電磁波遮蔽層2ないし50体積%を含む。
本発明の他の具現例によれば、前記電磁波遮蔽層は、金属、金属酸化物及び導電性ポリマーからなる群から選択された少なくとも1つを含む。
本発明のさらに他の具現例によれば、前記外光吸収部の表面粗度SR220または前記電磁気波遮蔽層の表面粗度SR225が0.15ないし5.0μmであり、前記透光部の表面粗度SR210が0.05ないし0.5μmである。
本発明の望ましい具現例によれば、前記外光吸収部の表面粗度SR220または前記電磁気波遮蔽層の表面粗度SR225と、前記透光部の表面粗度SR210とが下の条件を満たす。
0.1≦ SR220(または SR225)−SR210≦4.95μm
本発明のさらに他の具現例によれば、前記透光部の屈折率が前記外光吸収部の屈折率より小さい。
本発明のさらに他の具現例によれば、前記外光吸収部の一断面形状が三角形、四角形または台形である。
本発明のさらに他の具現例によれば、前記外光吸収部がストライプ状、マトリックス状または波状に配される。
本発明のさらに他の具現例によれば、前記外光吸収部の長手方向と光学シートの一辺とが平行でない。
本発明のさらに他の具現例によれば、前記光学シートは、高解像度シートである。
また前記課題を解決するために本発明は、前記具現例のうち、いずれか一具現例による光学シート、及びフィルターベースを含んで構成された画像表示装置用フィルターを提供する。
また前記課題を解決するために本発明は、前記具現例のうち、いずれか一具現例による光学シートまたは画像表示装置用フィルターを備える画像表示装置を提供する。
前記本発明の目的と利点は、添付された図面と共に望ましい具現例が詳細に説明されることによって、さらに明白になる。
本発明の一具現例による光学シートを備えるフィルターを装着した画像表示装置の概略的な構成を示す分解斜視図である。
本発明の一具現例による光学シートを備えるフィルターの分解断面図である。
本発明の他の具現例による光学シートを備えるフィルターの分解断面図である。
本発明の一具現例による光学シートの一断面図である。
図3のA部分を拡大して図示した図面である。
モアレ現象を防止するためのものであって、図3の光学シートの一変形例を示す部分分離斜視図である。
本発明の一具現例による電磁波遮蔽能が複合化された光学シートを備えるフィルターの分解断面図である。
本発明の他の具現例による電磁波遮蔽能が複合化された光学シートを備えるフィルターの分解断面図である。
本発明の一具現例による電磁波遮蔽能が複合化された光学シートの一断面図である。
図7のA’部分を拡大して図示した図面である。
モアレ現象を防止するためのものであって、図7の電磁波遮蔽能が複合化された光学シートの一変形例を示す部分分離斜視図である。
以下、添付図面を参照して本発明の望ましい具現例について詳細に説明する。
図1は、本発明の一具現例による光学シートを備えるフィルターを装着した画像表示装置の概略的な構成を示す分解斜視図であり、図2Aは、本発明の一具現例による光学シートを備えるフィルターの分解断面図であり、図2Bは、本発明の他の具現例による光学シートを備えるフィルターの分解断面図である。以下、前記図面と同じ参照符号は、同じ部材または同じ部材の部分を示す。
図1を参照すれば、本発明の一具現例による光学シートを備えるフィルターを装着した画像表示装置1は、ケース10、前記ケース10の上部を覆うカバー50、前記ケース10内に収容される駆動回路基板20、画像を形成するパネルアセンブリ30、及びフィルター40を備える。
駆動回路基板20から印加された電気的な信号によりパネルアセンブリ30で形成された表面画像はフィルター40を経て外部に出射される。
このようなフィルター40は、図2A及び図2Bに図示されているように、色補正フィルム100、光学シート200、及び反射防止フィルム500を含んで構成されたフィルターベース(FB)を含む。
色補正フィルム100は、例えば、代表としてネオン光遮断色素を含むが、その他に近赤外線吸収化合物または色素を含みうる。
色補正フィルム100に含まれるネオン光遮断色素では、シアニン(cyanine)系、スクアリリウム系、アゾメチン(azomethine)系、キサンテン系、オキソノール(oxonol)系、またはアゾ(azo)系化合物などが使われうる。ネオン光とは、ネオンガスが励起されることによって発生する約585nm波長付近の不要な光を意味する。
色補正フィルム100に近赤外線吸収化合物が含まれる場合、このような化合物としては、銅原子を含むレジン、銅化合物や燐化合物を含有するレジン、銅化合物やチオ尿素誘導体を含むレジン、またはタングステン系化合物を含むレジンなどが使われうる。近赤外線は、周辺電子機器の誤作動を起こす原因となるので、その遮蔽が必要である。
光学シート200は、ベースフィルム230上に形成された透光部210及び外光吸収部220を含み、色補正フィルム100の下部に配されている。このような構成を有する光学シート200には、例えば、高解像度シートがあるが、本発明がこれに限定されるものではない。ここで、高解像度シートとは、主に画像表示装置の解像度を高める目的で使われるシートを通称する広義の概念である。
透光部210は、図1のパネルアセンブリ30から放出された光を透過させる部位である。このような透光部210は、硬化性樹脂で形成されうる。具体的に、透光部210としては、電離放射線や熱エネルギーで硬化するアクリレート樹脂などが使われうる。
また、透光部210は、透明である(transparent)ことが望ましいが、これは完全に透明なのを意味するものではなく、当業界で透明であると認められるほどのものを意味する。透光部210は、後述する外光吸収部220の形状と相補的な形状を有することが一般的であるが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、透光部210には、所定の間隔で互いに離隔して配された溝部g210が形成されており、この溝部g210に光吸収物質を含む外光吸収部形成用の組成物が充填されて後述する外光吸収部220を形成する。本具現例では、溝部g210が透光部210の映像光源側の端部に形成されていると図示されているが、本発明はこれに限定されるものではなく、このような溝部g210は、透光部210の観察者側端部に形成されても良い。透光部210の屈折率n210は1.33〜1.6であることが望ましい。前記屈折率n210が1.33未満である場合、実際に製作し難しくて望ましくなく、1.6を超えれば、透光部210の透過率が顕著に落ちて明暗比も減少して全体的な解像度が減少するので、望ましくない。
また、透光部210の一面、すなわち、映像光源側の表面は、完全に滑らかなものではなく、所定の粗度、すなわち、0.05ないし0.5μmの表面粗度SR210を有する。前記表面粗度SR210が0.05μm未満であれば、実際に製作が難しくて望ましくなく、0.5μmを超えれば、映像光源の透過光が乱反射されて二重像(Ghost)を形成するので、望ましくない。
外光吸収部220は、所定の間隔で互いに離隔して配された透光部210の溝g210内に熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂または紫外線硬化性樹脂及び光吸収物質などを含む組成物を充填したものであって、外部環境光を吸収することによって、明室条件で明暗比を向上させて高解像度を維持するためのものである。図2Aには、外光吸収部220の一断面形状が四角形である場合が図示されており、図2Bには、外光吸収部220の一断面形状が台形である場合が図示されている。一方、本発明が図2A及び図2Bまたは後述する図3ないし図5の例示に限定されるものはなく、透光部210が溝の形成されていない平板形態に形成されて外光吸収部220が透光部210の一面、すなわち、色補正フィルム100と面する表面上に配されることもある。
外光吸収部220の形成時、硬化性樹脂が使われる場合には、前記硬化性樹脂として透光部210の材質と同一または類似した材料が使われることが望ましい。
前記光吸収物質は、例えば、黒色無機物、黒色有機物、黒化処理金属及びこれらのうち、2つ以上の混合物を含みうる。黒化処理金属の場合には、電気抵抗が低いために、前記外光吸収部220は、電磁波遮蔽能をも有しうる。代表的に、外光吸収部220は、炭素を含む紫外線硬化性樹脂で形成されうる。外光吸収部220の屈折率n220は、透光部210と同様に1.33〜1.6の範囲であることが望ましい。
また、外光吸収部220の一面、すなわち、映像光源側表面は、所定の粗度、すなわち、0.15ないし5.0μmの表面粗度SR220を有する。前記表面粗度SR220が0.15μm未満であれば、接着力が弱くなって望ましくなく、5.0μmを超えれば、映像光源の光透過率が低くなって望ましくない。さらに望ましくは、外光吸収部220の表面粗度SR220が透光部210の表面粗度SR210より大きく、最も望ましくは、外光吸収部220の表面粗度SR220及び透光部210の表面粗度SR210が下の条件を満たす。
0.1≦ SR220−SR210≦4.95μm
このように透光部210と外光吸収部220それぞれの映像光源側表面粗度SR210、SR220を調節することによって、映像光源の光透過率と外光吸収率を低下させずとも、付着力が向上した光学シート200が得られる。すなわち、透光部210の前記映像光源側表面粗度SR210を低めて透光部210の乱反射比率を低くし、外光吸収部220の前記映像光源側表面粗度SR220を高めて外光吸収部220の表面付着力を高めうる。この際、外光吸収部220の外光吸収率には何らの変化もない。一般的に、ある物体の表面粗度が大きいほど、その物体の表面付着力が増加する。ここで、光学シート200の付着力とは、外光吸収部220と色補正フィルム100あるいはフィルター内の他の機能のフィルムとの付着力を意味する。このように光学シート200の付着力を向上させることによって、付着力弱化によって発生する層分離及びこれによるフィルター汚染、画質低下などの問題点を改善しうる。
ベースフィルム230は、透光部210の一面、すなわち、外光吸収部220と反対側の面上に配される。このようなベースフィルム230は、外光吸収部220が形成された透光部210を支持する役割を行う。具体的に、ベースフィルム230は、ポリエーテルシウルホン(PES)、ポリアクリレート(PAR)、ポリエーテルイミド(PEI)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリフェニレンスルフィド(PPS)、ポリアリレート、ポリイミド、ポリカーボネート(PC)、セルローストリアセテート(TAC)、セルロースアセテートプロピオネート(cellulose acetate propionate:CAP)からなるグループから選択される1種以上の物質で形成されうる。望ましくは、ポリカーボネート(PC)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、セルローストリアセテート(TAC)、またはポリエチレンナフタレート(PEN)でありうる。また、ベースフィルム230は、透光部210の屈折率と同一または類似した屈折率を有する材質で形成されることが望ましい。
また、本具現例による光学シート200は、透光部210の一面、すなわち、ベースフィルム230と反対側の面に、後述する図3及び図4に示されているように、保護フィルム240をさらに備えうる。このような保護フィルム240は、光学シート200がフィルター40に装着されるまで、光学シート200を保護する役割を行うものであって、光学シート200がフィルター40に装着される時、光学シート200から分離されることが一般的である。
図2A及び図2Bで、フィルターベース(FB)は、光学シート200の一面に配されており、電磁波遮蔽フィルム300、ハードコーティング層400、及び反射防止フィルム500を備えるが、これに限定されるものではない。フィルターベース(FB)内でこれら300、400、500の積層順序は、多様に変化され、一層に2以上の機能を有する物質が混合されて層を形成しうる。
電磁波遮蔽フィルム300は、電磁波を遮蔽する機能を担う。電磁波遮蔽フィルム300は、導電性メッシュ層、金属薄膜、高屈折率透明薄膜、またはこれらのうち、2つ以上が積層された構造など多様な構成を有することができる。図2A及び図2Bには、電磁波遮蔽フィルム300が単層であると図示されているが、本発明はこれに限定されるものではなく、少なくとも2層以上を含む多層で構成されることもある。
ハードコーティング層400は、耐スクラッチ性を有することによって、電磁波遮蔽フィルム300または後述する反射防止フィルム500が外部物質との接触によって損傷することを防止する。このようなハードコーティング層400は、強化ガラスそのものでも、バインダーとしてポリマーを含んだものでもあり得る。また、このようなハードコーティング層400は、アクリル系、ウレタン系、エポキシ系、またはシロキサン系ポリマーを含んで形成され、オリゴマ(oligomer)のような紫外線硬化樹脂を含んで形成されることもある。しかも、強度(hardness)向上のために、ハードコーティング層400にシリカ系のフィラーをも付加しうる。
反射防止フィルム500は、可視光の透過率を調節することによって、長時間視聴する画像表示装置ユーザの眼球疲労感を最小化させる機能を担う。このように反射防止フィルム500を配して可視光透過率を調節することによって、可視光の選択的吸収効果以外に、明暗比などの色再現範囲の向上効果が得られる。図2A及び図2Bでは、反射防止フィルム500を単層であると示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、少なくとも2層以上を含む多層構成でありうる。
反射防止フィルム500は、外部から入射されて反射防止フィルム500の表面で反射される可視光と、以後反射防止フィルム500とハードコーティング層400との界面で反射される可視光とが互いに逆位相になって消滅干渉現象を起こす原理によって反射防止効果を得る。
反射防止フィルム500としては、ITO(Indium Tin Oxide)とシリコンオキシド(SiO3)の混合物、ニッケルクロム(NiCr)とシリコンオキシド(SiO2)との混合物などを硬化、固着して使用しうる。その他、反射防止フィルム500として、酸化チタンまたは低屈折率の特殊フッ素レジンを使用しうる。
以下、透光部210及び外光吸収部220の具体的構成及び作用効果について添付図面を参照して詳細に説明する。
図3は、本発明の一具現例による光学シートの一断面図であり、図4は、図3のA部分を拡大して図示した図面である。図3及び図4では、外光吸収部220を四角形断面として示したが、本発明はこれに限定されるものではない。
外光吸収部220は、ロール成形法、熱可塑性樹脂を利用した熱プレス法、または外光吸収部220のパターンと反対形状の溝g210が転写された透光部210の溝g210内に熱可塑性や熱硬化性樹脂を充填して成形する射出成形法により形成されうる。
また、透光部210を構成する紫外線硬化性樹脂が反射防止機能、電磁波遮蔽能、色補正機能、またはこれらの組合わせ機能を有している場合、光学シート200は付加的にこのような機能を備える。
図3及び図4を参照すれば、本具現例による光学シート200は、透光部210、外光吸収部220、ベースフィルム230、及び保護フィルム240を備える。ここで、保護フィルム240は、選択により省略されることもある。透光部210の映像光源側表面は、表面粗度SR210を有し、外光吸収部220の映像光源側表面は、表面粗度SR220を有する。図4に示されたように、外光吸収部220の映像光源側の表面粗度SR220が透光部210の映像光源側の表面粗度SR210より大きい。このように表面粗度SR210、SR220を調節することによって、高い光透過率と外光吸収率とを維持しつつも、付着力が向上した光学シート200が得られる。
透光部210、外光吸収部220、ベースフィルム230、及び保護フィルム240の相対的な配置構造は、前述した通りである。
外光吸収部220は、ストライプ状、マトリックス状、または波状など多様な形状に配されうる。また、複数個の外光吸収部220は、これらの間に光が透過されるように所定間隔離隔して配される。また、図3で、外光吸収部220は、その一断面が四角形であると図示されているが、本発明はこれに限定されるものではなく、前記一断面の形状は、三角形、台形または五角形など多様な形状が可能である。
本具現例による光学シート200は、たとえ図示されてはいないとして、ベースフィルム230の一面、すなわち、透光部210と反対側の面に配されたプリズム部をさらに具備しうる。プリズム部は、透光部210の材質と同一または類似した材質で形成されうる。このようにプリズム部を備えることによって、光学シート200は、光透過率の大きい変化なしに外光吸収率が向上して、明暗比が増加し、解像度が向上する。
本具現例では、外光吸収部220の屈折率n220が透光部210の屈折率n210より大きくなるように調節されることが望ましい(すなわち、n210<n220)。前記透光部210及び外光吸収部220間の屈折率差(△n=n210−n220)は、−0.05≦△n<0の範囲が望ましい。これにより、光学シート200での外光吸収率を高めて、二重像(ghost)の形成を減少させうる。これについては後述する。ここで、二重像とは、前述したパネルアセンブリ30から放出された光が、外光吸収部220で完全に吸収されず、再び外部に反射される外部環境光と重畳することによって生成されるものであって、画像表示装置のユーザが同一画像に対して2つの像を認識することを意味する。
このように、外光吸収部220と透光部210との間の屈折率差を調節することによって、二重像を減少または排除する原理を図4を参照してさらに詳細に説明する。図4を参照すれば、外部から入射される外部環境光L1、L2、L3が外光吸収部220に入射されれば、この外部環境光は入射角、すなわち、透光部210と外光吸収部220との間の界面の法線となす角0゜、θ1、θ2に関係なく、前記の通りに調節された屈折率差により、前記界面で反射されず、外光吸収部220にいずれも吸収される。したがって、外光吸収率が高まり、これにより二重像の発生が減少する。
一方、本発明の光学シートにおいて透光部210及び外光吸収部220間の屈折率差△n=n210−n220が正の値を有することもあるが、この場合、臨界角より小さな角度で透光部210及び外光吸収部220の界面に入射する映像光は全反射されて観察者側に投射されるので、パネルアセンブリで作られた映像とは異なる別個の映像、すなわち、二重像(ghost)を形成する。
図5は、モアレ現象を防止するためのものであって、図3の光学シートの一変形例を示す部分分離斜視図である。ここで、モアレ現象とは、2つ以上の周期的なパターンが重なる時、干渉紋(interference fringe)が作られる現象を意味する。
図5を参照すれば、外光吸収部220の長手方向と光学シート200の一辺とが平行ではなく、0゜より大きいバイアス角αを有する。図示はしていないが、パネルアセンブリ30には、画像をなす可視光を放出する多数のセルが形成されているが、このようなセルは、ストライプ状、マトリックス状、または波状に配されて光学シート200の外光吸収部220と類似した配置形状を有する。この場合、外光吸収部220と前記セルの配置方向が一致すれば、両パターンが重複されてモアレ現象が発生するが、このように外光吸収部220の長手方向と透光部210の長辺とがなすバイアス角αを0゜より大きくすることで、ユーザ側で観察する時、両パターンをずらしてモアレ現象を防止しうる。望ましくは、前記バイアス角αは5〜80゜である。
前記のような構成を有する光学シートまたはフィルターは、画像表示装置に備わり、これにより、光学シートの付着力を向上させて画像表示装置の二重像を減少させて明暗比を増加させることによって、高解像度を達成し、合わせてモアレ現象を防止しうる。
図6Aは、本発明の一具現例による電磁波遮蔽能が複合化された光学シートを備えるフィルターの分解断面図であり、図6Bは、本発明の他の具現例による電磁波遮蔽能が複合化された光学シートを備えるフィルターの分解断面図である。
本具現例による光学シートが図2A及び図2Bの光学シートと異なる点は、下記のとおりである。すなわち、本具現例による光学シート200は、外光吸収部220上の溝部の少なくとも一部に導電性物質を含む外光吸収部形成用組成物が充填されて形成された電磁気波遮蔽層225をさらに備え、この電磁気波遮蔽層225は表面粗度SR225を有する。また、この場合、電磁気波遮蔽層225の表面粗度SR225が透光部210の表面粗度SR210より大きい。
光学シート200に備えられたベースフィルム230、透光部210及び外光吸収部220の具体的な構成、作用及び効果は、図2A及び図2Bの光学シートで既に説明したので、これについての詳細な説明は省略する。
本具現例による光学シート200でさらに備えられた電磁波遮蔽層225は、溝部g210のうち、外光吸収部220で充填されていない残りの部分、すなわち、外光吸収部220の上部に形成される。電磁波遮蔽層225は、金属、金属酸化物、導電性ポリマー、またはこれらの混合物を含有しうる。ここで、金属は、銅、白金、アルミニウム、鉄、コバルト、ニッケル、亜鉛、ルテニウム、錫、タングステン、鉛(Pb)、銀(Ag)、またはこれらの混合物でありうる。また、ここで、金属酸化物は、酸化錫、酸化インジウム、酸化アンチモン、酸化亜鉛、酸化ジルコニウム、酸化チタン、酸化マグネシウム、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、金属アルコキシド、ITO(Indium Tin Oxide)、ATO(Antimony Tin Oxide)、またはこれらの混合物でありうる。特に、電磁波遮蔽層225に金属酸化物が追加された場合には、そうでない場合に比べて、他の金属の酸化や劣化を防止しうる。このような電磁波遮蔽層225は、一般的にペースト形態で充填された後、硬化及び/または乾燥過程を経て完成されるが、本発明はこれに限定されるものではない。また、電磁気波遮蔽層225は、外光吸収部220 100体積%に対して、2ないし50体積%の割合で形成されることが望ましい。2体積%未満である場合には、電磁波遮蔽効果が微小で望ましくなく、50体積%を超える場合には、外光吸収率が過度に低くなって望ましくない。
このように、導電性が高い物質からなる電磁波遮蔽層225を溝部g210の外光吸収部220上に配置することによって、フィルター40の全体体積を増加させず、光透過率及び外光吸収率を低下させずとも、電磁波遮蔽効果を向上させうる光学シート200が得られる。具体的に、電磁波遮蔽層225は、前述した電磁波遮蔽フィルム300を補助してフィルター40の電磁波遮蔽効果を向上させるか、電磁波遮蔽フィルム300を除去して単独で使用しうる。
また、電磁波遮蔽層225の一面、すなわち、映像光源側表面は所定の粗度、すなわち、0.15ないし5.0μmの表面粗度SR225を有する。前記表面粗度SR225が0.15μm未満であれば、接着力が弱くなって望ましくなく、5.0μmを超えれば、映像光源の光透過率が低くなって望ましくない。さらに望ましくは、電磁波遮蔽層225の表面粗度SR225及び透光部210の表面粗度SR210が下の条件を満足する。
0.1≦ SR225−SR210≦4.95μm
このように透光部210と電磁気遮蔽層225のそれぞれの映像光源側表面粗度SR210、SR225を調節することによって、映像光源の光透過率と外光吸収率とを低下させずとも、付着力が向上した光学シート200が得られる。すなわち、透光部210の前記映像光源側表面粗度SR210を低めて、透光部210の乱反射比率を低め、電磁波遮蔽層225の前記映像光源側表面粗度SR225を高めて外光吸収部220の表面付着力を高めうる。この際、電磁波遮蔽層225の電磁波遮蔽効果には何らの変化もない。
図6A及び図6Bの光学シート200を図3ないし図5に各々対応するように、図7ないし図9に図示した。すなわち、図7は本発明の一具現例による電磁波遮蔽能が複合化された光学シートの一断面図であり、図8は、図7のA’部分を拡大して図示した図面であり、図9はモアレ現象を防止するためのものであって、図7の電磁波遮蔽能が複合化された光学シートの一変形例を示す部分分離斜視図である。これら各図面(図7ないし図9)についての詳細な説明は、光学シート200が電磁波遮蔽層225をさらに具備しており、この電磁波遮蔽層225の表面が表面粗度SR225を有する点を除いては、図3ないし図5の説明と同様なので省略する。
図6A及び図6Bの光学シート200を図3ないし図5に各々対応するように、図7ないし図9に図示した。すなわち、図7は本発明の一具現例による電磁波遮蔽能が複合化された光学シートの一断面図であり、図8は、図7のA’部分を拡大して図示した図面であり、図9はモアレ現象を防止するためのものであって、図7の電磁波遮蔽能が複合化された光学シートの一変形例を示す部分分離斜視図である。これら各図面(図7ないし図9)についての詳細な説明は、光学シート200が電磁波遮蔽層225をさらに具備しており、この電磁波遮蔽層225の表面が表面粗度SR225を有する点を除いては、図3ないし図5の説明と同様なので省略する。
以下、望ましい実施例をあげて発明をさらに詳細に説明するが、本発明がこれに制限されるものではない。
実施例1
四角形の反対形状である突出部が表面に形成されている成型ロールを製造した。その後、紫外線装置が装着されたパターンロール装備(Hirano社製)を利用して、前記成型ロールとベースフィルム230を構成する厚さ188μmの光学用PETフィルム(Toyobo社)と間に低屈折率アクリル系硬化用樹脂(Sartomer社製、CN981)100g(屈折率:1.48)をゆっくりと加えつつ硬化させた。これにより、前記成型ロール上の突出部が溝部として転写された屈折率1.48の透光部210を得た。転写された前記溝部内にカーボンブラック2gをアクリル系硬化用樹脂(Sartomer社製、CN985)100gに混ぜて製造したカーボン分散液(屈折率:1.49)を供給して軟質のプラスチックで構成されたドクターブレード(Dr.Blade)を利用して複数回ワイピング(wiping)して前記溝部内に均一に充填して屈折率1.49の外光吸収部220を完成した。それぞれの外光吸収部に表面粗度を付与するために、ワイピング時にドクターブレードを振動させた。以後、紫外線で硬化させ、図3に示されたような光学シート200を製造した。ここで、透光部210のピッチは107.5μmであり、外光吸収部220の高さは160μmであり、透光部210の厚さは200μmであった。ここで、透光部210のピッチとは、外光吸収部220により区画された隣接した透光部210の相互対応する地点間の距離を意味する。
製造された光学シート200を表面粗度分析機を利用して測定した結果、透光部210の表面粗度SR210は0.13μm、外光吸収部220の表面粗度SR220は1.10μmであった。
表面粗度は、分析装備、Confocal Laser Scanning Microscope(CLSM、Model:Leica TCS SP2 RS)を使用して測定し、外光吸収部と透光部に対して各々15箇所の表面粗度を測定してその平均値を取った。
実施例2−1
四角形の反対形状である突出部が表面に形成されている成型ロールを製造した。その後、紫外線装置が装着されたパターンロール装備(Hirano社製)を利用して前記成型ロールとベースフィルム230を構成する厚さ188μmの光学用PETフィルム(Toyobo社)との間に低屈折率アクリル系硬化用樹脂(Sartomer社製品、CN981)100g(屈折率:1.48)をゆっくりと加えつつ硬化させた。これにより、前記成型ロール上の突出部が溝部として転写された屈折率1.48の透光部210を得た。転写された前記溝部内に、カーボンブラック2gをアクリル系硬化用樹脂(Sartomer社製、CN985)100gに混ぜて製造したカーボン分散液(屈折率:1.49)を供給し、軟質のプラスチックで構成されたドクターブレード(Dr.Blade)を利用してワイピング(wiping)して前記溝部内に均一に充填して前記溝部内に6体積%程度の陥没部を形成させる屈折率1.49の外光吸収部220を完成した。その後、UV硬化性銀(Ag)ペーストを適量供給して、軟質のプラスチックで構成されたドクターブレード(Dr.Blade)を利用してゆっくりとワイピングすることで陥没部に導電性物質を充填し、紫外線で硬化させ、図3に示されたような電磁波遮蔽能が複合化された光学シート200を製造した。それぞれの電磁波遮蔽層に表面粗度を付与するために、ワイピング時にドクターブレードを振動させた。ここで、透光部210のピッチは、74μmであり、外光吸収部220の高さは100μmであり、透光部210の厚さは150μmであった。製造された光学シート200を実施例1と同じ表面粗度分析機を利用して測定した結果、透光部210の表面粗度SR210は0.13μm、電磁波遮蔽層225の表面粗度SR225は1.50μmであった。
また、製造された前記シートを評価した結果として、電磁波遮蔽効率と、外光吸収率を示すブラック輝度値を下記表1に表した。ここで、電磁波遮蔽効率は、ASTM D−4935−89の方法で測定し、ブラック輝度値は150Luxの外光条件で前記シートをパネルに装着して(SDI V4 module基準)、CS1000(ミノルタA)で測定した。
実施例2−2
陥没部を形成させる過程で20体積%程度の陥没部を形成させ、前記陥没部に導電性物質を塗布したことを除いては、実施例2−1と同じ方法で光学シートを製造した。製造された光学シートを実施例1と同じ表面粗度分析機を利用して測定した結果、透光部の表面粗度SR210は0.13μm、電磁波遮蔽層225の表面粗度SR225は1.60μmであった。
また、製造された前記シートを評価した結果として電磁波遮蔽効率と、外光吸収率を示すブラック輝度値を下記表1に表した。
比較例2−1
陥没部を形成しないこと、導電性物質を供給しないこと、及びワイピング時にドクターブレードを振動させないことを除いては、実施例2−1と同じ方法で光学シートを製造した。
また、製造された前記シートを評価した結果として電磁波遮蔽効率と、外光吸収率を示すブラック輝度値を下記表1に表した。
表1を参照すれば、外光吸収部に対する電磁波遮蔽層の体積比が増加するほど(6.25%→18.75%)電磁波遮蔽効果が大幅増加し(28→32)、ブラック輝度が小幅増加した(0.97→1.15)(実施例2−1及び実施例2−2)。一方、電磁気遮蔽層がない場合には、電磁波遮蔽効果が全くなく、ブラック輝度は電磁波遮蔽層を備えた場合に比べて、すこし低かった(比較例2−1)。その結果から、光学シートに電磁波遮蔽層を備えることによって、外光吸収率の大きい変化なしに電磁波遮蔽効果を大幅増加させうるということが分った。
以上、図面を参照して本発明による望ましい具現例が説明されたが、これは例示的なものに過ぎず、当業者ならば、これより多様な変形及び均等な他実施例が可能であるという点を理解することができる。したがって、本発明の保護範囲は、特許請求の範囲によって決まるべきである。
Claims (13)
- 互いに離隔して配された複数個の溝部が形成されている透光部と、
前記溝部にそれぞれ形成され、光吸収物質を含む複数個の外光吸収部と、を備え、
前記外光吸収部の表面及びこれに対応する前記透光部の表面は、それぞれ表面粗度SR220及び表面粗度SR210を有し、前記外光吸収部の表面粗度SR220が前記透光部の表面粗度SR210より大きい光学シート。 - 互いに離隔して配された複数個の溝部が形成されている透光部と、
前記溝部にそれぞれ形成され、光吸収物質を含む複数個の外光吸収部と、
前記外光吸収部上の前記溝部の少なくとも一部に導電性物質が充填されて形成された電磁波遮蔽層と、を備え、
前記電磁波遮蔽層の表面及びこれに対応する前記透光部の表面は、それぞれ表面粗度SR225及び表面粗度SR210を有し、前記電磁波遮蔽層の表面粗度SR225がこれに対応する前記透光部の表面の表面粗度SR210より大きい光学シート。 - 前記外光吸収部100体積%に対して前記電磁波遮蔽層2ないし50体積%を含む請求項2に記載の光学シート。
- 前記電磁波遮蔽層は、金属、金属酸化物及び導電性ポリマーからなる群から選択された少なくとも1つを含む請求項2に記載の光学シート。
- 前記外光吸収部の表面粗度SR220または前記電磁波遮蔽層の表面粗度SR225が0.15ないし5.0μmであり、前記透光部の表面粗度SR210が0.05ないし0.5μmである請求項1または2に記載の光学シート。
- 前記外光吸収部の表面粗度SR220または前記電磁波遮蔽層の表面粗度SR225と、前記透光部の表面粗度SR210とが下の条件を満す請求項1または2に記載の光学シート:
0.1≦ SR220(またはSR225)−SR210≦4.95μm。 - 前記透光部の屈折率が前記外光吸収部の屈折率より小さい請求項1または2に記載の光学シート。
- 前記外光吸収部の一断面形状が、三角形、四角形または台形である請求項1または2に記載の光学シート。
- 前記外光吸収部がストライプ状、マトリックス状または波状に配された請求項1または2に記載の光学シート。
- 前記外光吸収部の長手方向と光学シートの一辺とが平行でない請求項1または2に記載の光学シート。
- 前記光学シートが高解像度シートである請求項1または2に記載の光学シート。
- 請求項1または2に記載の光学シート、及びフィルターベースを含んで構成された画像表示装置用フィルター。
- 請求項1または2に記載の光学シートを含んで構成された画像表示装置。
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